DE102010016747B4

DE102010016747B4 - Assembly equipment

Info

Publication number: DE102010016747B4
Application number: DE102010016747.9A
Authority: DE
Inventors: Heinz Eckert
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2010-05-03
Filing date: 2010-05-03
Publication date: 2024-05-23
Anticipated expiration: 2030-05-04
Also published as: DE102010016747A1

Abstract

Montageeinrichtung (1) zur Montage von insbesondere Baugruppen (2) für Kraftfahrzeuge, mit einer Grundplatte (3) und einem senkrecht davon abstehenden und um seine Achse (5) drehbaren Haltearm (4), an dem ein Außenmehrkant (6) angeordnet ist, der in einem an der Grundplatte (3) angeordneten, komplementär ausgebildeten und vorgespannten Innenmehrkant (7) aufgenommen ist, wobei der Innenmehrkant (7) derart ausgebildet ist, dass er durch ein Aufweiten entgegen der Vorspannung ein Verdrehen des Außenmehrkants (6) ermöglicht, während er in vordefinierten Drehstellungen den Haltearm (4) durch Formschluss zwischen dem Innenmehrkant (7) und dem Außenmehrkant (6) drehfest fixiert.Assembly device (1) for assembling in particular assemblies (2) for motor vehicles, with a base plate (3) and a holding arm (4) which projects perpendicularly therefrom and is rotatable about its axis (5), on which an external polygon (6) is arranged, which is received in a complementarily designed and prestressed internal polygon (7) arranged on the base plate (3), wherein the internal polygon (7) is designed in such a way that it enables the external polygon (6) to be rotated by expanding against the prestress, while in predefined rotational positions it fixes the holding arm (4) in a rotationally fixed manner by a positive connection between the internal polygon (7) and the external polygon (6).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Montageeinrichtung zur Montage von insbesondere Baugruppen für Kraftfahrzeuge.The present invention relates to an assembly device for assembling, in particular, components for motor vehicles.

Aus der DE 36 17 981 A1 ist eine Vorrichtung zum Halten und/oder Positionieren von Werkstücken und/oder Werkzeugen oder dergleichen bekannt, mit einem Traggestell, an dem ein Halter für das Werkstück oder dergleichen angeordnet ist.From the DE 36 17 981 A1 A device for holding and/or positioning workpieces and/or tools or the like is known, comprising a support frame on which a holder for the workpiece or the like is arranged.

Aus der DE 29 601 188 U1 ist eine Vorrichtung zum Ausrichten und Halten von Montageteilen für die Montage von zumindest einem ersten und einem zweiten Teil in relativ zueinander ausgerichteter Lage sowie einen Drehwinkelgeber mit einer derartigen Vorrichtung bekannt.From the DE 29 601 188 U1 A device for aligning and holding assembly parts for the assembly of at least a first and a second part in a position aligned relative to one another as well as a rotary encoder with such a device is known.

Zur Montage von Baugruppen, beispielsweise zur Montage von Kühlwasserschlauchpaketen für Kraftfahrzeuge, ist es erforderlich, die zu montierende Baugruppe mehrmals zu drehen bzw. zu wenden, um eine optimale und damit leicht zugängliche Montagestellung zu erhalten. Eine derartige optimale Montagestellung ist für einen Werker ergonomisch günstiger und damit länger durchzuhalten. Da bei der Montage üblicherweise auch Kräfte auf die zu montierende Baugruppe ausgeübt werden, wird diese bislang in entsprechenden Halteeinrichtungen fixiert. Um dabei die Montageposition der zu montierenden Baugruppe wechseln zu können, muss die Baugruppe mehrmals aus der Halteeinrichtung gelöst und wieder neu fixiert werden, was einerseits umständlich und andererseits zeitaufwändig ist.To assemble components, for example to assemble cooling water hose packages for motor vehicles, it is necessary to rotate or turn the component to be assembled several times in order to obtain an optimal and therefore easily accessible assembly position. Such an optimal assembly position is ergonomically more favorable for a worker and can therefore be maintained for longer. Since forces are usually exerted on the component to be assembled during assembly, it has so far been fixed in appropriate holding devices. In order to be able to change the assembly position of the component to be assembled, the component must be removed from the holding device and re-fixed several times, which is both cumbersome and time-consuming.

Die vorliegende Erfindung beschäftigt sich daher mit dem Problem, eine Montageeinrichtung zur Montage von insbesondere Baugruppen für Kraftfahrzeug anzugeben, mit welcher sich die Montage der Baugruppe deutlich vereinfacht.The present invention therefore addresses the problem of providing an assembly device for assembling, in particular, assemblies for motor vehicles, with which the assembly of the assembly is significantly simplified.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This problem is solved according to the invention by the subject matter of independent claim 1. Advantageous embodiments are the subject matter of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Montageeinrichtung zur Montage von Baugruppen zu schaffen, mittels welcher eine Montageposition der zu montierenden Baugruppe flexibel einstellbar bzw. leicht wechselbar ist, die Baugruppe jedoch in allen einstellbaren Montagepositionen sicher und zuverlässig fixiert werden kann. Hierzu weist die erfindungsgemäße Montageeinrichtung eine Grundplatte sowie einen senkrecht davon abstehenden und um seine Längsachse drehbaren Haltearm auf, an welchem im Bereich der Grundplatte ein Außenmehrkant angeordnet ist. Dieser Außenmehrkant ist in einem an der Grundplatte angeordneten und komplementär dazu ausgebildeten und zur Verdrehung des Haltearms aufweitbaren Innenmehrkant aufgenommen, der vorspannbar, beispielsweise mittels einer Feder vorspannbar ist, und darüber hinaus derart ausgebildet ist, dass er durch ein Öffnen entgegen dieser Vorspannung ein Verdrehen des Außenmehrkants und damit ein Verdrehen des Haltearms ermöglicht, während er in vordefinierten Drehstellungen den Haltearm durch Formschluss zwischen dem Innenmehrkant und dem Außenmehrkant drehfest fixiert. Mit der erfindungsgemäßen Montageeinrichtung ist es einem Werker somit möglich, die in der Montageeinrichtung eingespannte und zu montierende Baugruppe leicht in unterschiedliche Montagepositionen zu verdrehen, wobei nach Erreichen der jeweiligen Montageposition, das heißt nach Erreichen der jeweils vordefinierten Drehstellung, die Baugruppe zuverlässig in der Montageeinrichtung fixiert ist, so dass der Werker die in der jeweiligen Montageposition erforderlichen Montagearbeiten leicht ausführen kann. Die erfindungsgemäße Montageeinrichtung zeichnet sich somit einerseits durch einen leichten Wechsel zwischen unterschiedlichen Montagepositionen aus und andererseits durch eine zuverlässige Fixierung der zu montierenden Baugruppe in der jeweiligen Montageposition. Die Montageeinrichtung sorgt weiter dafür, dass der Werker ergonomisch günstig, das heißt beispielsweise stets von vorne, arbeiten kann und dadurch ergonomisch ungünstige und beispielsweise langfristig ermüdende Körperstellungen vermieden werden können.The present invention is based on the general idea of creating an assembly device for assembling components, by means of which an assembly position of the assembly to be assembled can be flexibly adjusted or easily changed, but the assembly can be securely and reliably fixed in all adjustable assembly positions. For this purpose, the assembly device according to the invention has a base plate and a holding arm that protrudes perpendicularly from it and can be rotated about its longitudinal axis, on which an external polygon is arranged in the area of the base plate. This external polygon is accommodated in an internal polygon arranged on the base plate and designed to complement it and that can be expanded to rotate the holding arm, which can be pre-tensioned, for example by means of a spring, and is also designed in such a way that it allows the external polygon to be rotated and thus the holding arm to be rotated by opening it against this pre-tension, while in predefined rotational positions it fixes the holding arm in a rotationally fixed manner by means of a positive connection between the internal polygon and the external polygon. The assembly device according to the invention thus enables a worker to easily rotate the assembly to be assembled, which is clamped in the assembly device, into different assembly positions. After reaching the respective assembly position, i.e. after reaching the respective predefined rotation position, the assembly is reliably fixed in the assembly device so that the worker can easily carry out the assembly work required in the respective assembly position. The assembly device according to the invention is thus characterized on the one hand by easy switching between different assembly positions and on the other hand by reliable fixing of the assembly to be assembled in the respective assembly position. The assembly device also ensures that the worker can work ergonomically, i.e. always from the front, for example, and thus ergonomically unfavorable body positions that, for example, cause fatigue in the long term can be avoided.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung, besteht der an der Grundplatte angeordnete Innenmehrkant aus zwei Halbschalen, von der die erste Halbschale an der Grundplatte fixiert und die zweite Halbschale mittels einer Federeinrichtung gegen die erste Halbschale vorgespannt ist. Dabei ist die zweite Halbschale vorzugsweise translatorisch verstellbar, so dass der Innenmehrkant beim Verdrehen des Haltearms durch den Außenmehrkant des Haltearms geöffnet werden kann und sich anschließend beim Erreichen einer vordefinierten Drehstellung aufgrund der Federeinrichtung wieder schließt und dabei den Außenmehrkant des Haltearms formschlüssig umgreift. Der Innenmehrkant kann dabei beispielsweise als Innensechskant und der Außenmehrkant als Außensechskant ausgebildet sein, wobei selbstverständlich auch weitere Mehrkantformen von der Erfindung mit umfasst sein sollen.In an advantageous development of the solution according to the invention, the inner polygon arranged on the base plate consists of two half-shells, of which the first half-shell is fixed to the base plate and the second half-shell is pre-tensioned against the first half-shell by means of a spring device. The second half-shell is preferably translationally adjustable, so that the inner polygon can be opened by the outer polygon of the holding arm when the holding arm is rotated and then closes again when a predefined rotational position is reached due to the spring device and in the process positively engages the outer polygon of the holding arm. The inner polygon can be designed as an inner hexagon and the outer polygon as an outer hexagon, for example, although other polygon shapes are of course also intended to be included in the invention.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Lösung ist an einem freien Ende des Haltearms eine fixierbare, insbesondere eine spannbare, Greifeinrichtung angeordnet, in welcher die zu montierende Baugruppe einspannbar und dadurch fixierbar ist. Die spannbare Greifeinrichtung kann dabei beispielsweise mittels eines leicht zugänglichen Hebels gespannt und dadurch die zu montierende Baugruppe fixiert werden. Ein Lösen der Greifeinrichtung kann durch eine entgegengesetzte Bewegung des Hebels erfolgen. Darüber hinaus kann die Greifeinrichtung über ein Kugelgelenk am Haltearm angebunden sein, wodurch ein Verdrehen der zu montierenden Baugruppe nicht nur um die Achse des Haltearms möglich ist, sondern um weitere, nahezu beliebig wählbare Achsen, wodurch weitere nahezu frei wählbare Montagepositionen eingestellt werden können. Das Kugelgelenk kann dabei entweder so schwergängig ausgestaltet sein, dass eine Verdrehung unter normalen Montagekräften ausgeschlossen ist, wobei auch alternativ vorgesehen sein kann, dass das Kugelgelenk mittels einer Fixiereinrichtung fixiert wird und zum Bewegen die Fixiereinrichtung gelöst wird.In a further advantageous embodiment of the solution according to the invention, a fixable, in particular a tensionable, gripping device is arranged at a free end of the holding arm, in which the assembly to be assembled can be clamped and thereby fixed. The tensionable gripping device can be tensioned, for example, by means of an easily accessible lever and thereby The assembly to be assembled must be fixed. The gripping device can be released by moving the lever in the opposite direction. In addition, the gripping device can be connected to the holding arm via a ball joint, which makes it possible to rotate the assembly to be assembled not only around the axis of the holding arm, but also around other, almost freely selectable axes, which means that other almost freely selectable assembly positions can be set. The ball joint can either be designed to be so stiff that rotation under normal assembly forces is impossible, whereby it can also be provided alternatively that the ball joint is fixed by means of a fixing device and the fixing device is released to move it.

Weitere wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, aus den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand der Zeichnungen.Further important features and advantages of the invention emerge from the subclaims, from the drawings and from the associated description of the figures with reference to the drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche oder funktional gleiche Bauteile beziehen.Preferred embodiments of the invention are illustrated in the drawings and are explained in more detail in the following description, wherein the same reference numerals refer to the same or similar or functionally identical components.

Dabei zeigen, jeweils schematisch,

1 eine erfindungsgemäße Montageeinrichtung in einem Betriebszustand mit einer eingespannten und zu montierenden Baugruppe,
2 eine Darstellung wie in 1, jedoch aus einer anderen Perspektive und ohne eingespannte Baugruppe,
3 eine Detaildarstellung der Montagevorrichtung bei einem Formschluss zwischen einem am Haltearm angeordneten Außenmehrkant und einem an der Grundplatte angeordneten Innenmehrkant,
4 eine Darstellung wie in 3, jedoch während einer Drehung.

They show, each schematically,

1 an assembly device according to the invention in an operating state with a clamped assembly to be assembled,
2 a representation as in 1 , but from a different perspective and without a clamped assembly,
3 a detailed view of the mounting device with a form fit between an external polygon arranged on the holding arm and an internal polygon arranged on the base plate,
4 a representation as in 3 , but during a rotation.

Entsprechend den 1 und 2, weist eine erfindungsgemäße Montageeinrichtung 1 zur Montage von insbesondere Baugruppen 2 für Kraftfahrzeuge eine Grundplatte 3 sowie einen senkrecht davon abstehenden und um seine Achse 4 drehbaren Haltearm 5 auf. An dem Haltearm 5 ist wie insbesondere in den 3 und 4 erkennbar ist, ein Außenmehrkant 6 angeordnet, der in einem an der Grundplatte 3 angeordneten und komplementär dazu ausgebildeten Innenmehrkant 7 aufgenommen ist. In den gezeigten Ausführungsbeispielen sind der Außenmehrkant 6 als Außensechskant und der Innenmehrkant 7 als Innensechskant ausgebildet, wobei selbstverständlich auch andere davon abweichende Mehrkantformen von der Erfindung mit umfasst sein sollen. Der Innenmehrkant 7 ist dabei aufweitbar und mittels einer Federeinrichtung 8 in seine Schließstellung vorgespannt. Die Federeinrichtung 8 kann beispielsweise zwei gängige Schraubenfedern umfassen. Generell ist der Innenmehrkant 7 derart ausgebildet, dass er durch ein Öffnen entgegen der Federvorspannung ein Verdrehen des Außenmehrkants 6 und damit ein Verdrehen des Haltearms 4 ermöglicht (vgl. 4), während in vordefinierten Drehstellungen den Haltearm durch Formschluss zwischen dem Innenmehrkant 7 und dem Außenmehrkant 6 drehfest fixiert. Derartige vordefinierte Drehstellungen sind abhängig von der jeweils gewählten Mehrkantform und liegen bei den gezeigten Ausführungsformen bei 60°.According to the 1 and 2 , an assembly device 1 according to the invention for assembling in particular components 2 for motor vehicles has a base plate 3 and a holding arm 5 which protrudes perpendicularly therefrom and is rotatable about its axis 4. On the holding arm 5, as shown in particular in the 3 and 4 , an external polygon 6 is arranged, which is accommodated in an internal polygon 7 arranged on the base plate 3 and designed to complement it. In the exemplary embodiments shown, the external polygon 6 is designed as an external hexagon and the internal polygon 7 as an internal hexagon, although other polygon shapes that differ from this are of course also intended to be included in the invention. The internal polygon 7 is expandable and pre-tensioned into its closed position by means of a spring device 8. The spring device 8 can, for example, comprise two common coil springs. In general, the internal polygon 7 is designed in such a way that it enables the external polygon 6 to be rotated and thus the holding arm 4 to be rotated by opening it against the spring pre-tension (cf. 4 ), while in predefined rotational positions the holding arm is fixed in a rotationally fixed manner by a positive connection between the inner polygon 7 and the outer polygon 6. Such predefined rotational positions depend on the polygon shape selected in each case and are 60° in the embodiments shown.

Wie insbesondere den 3 und 4 zu entnehmen ist, besteht der Innenmehrkant 7 aus zwei Halbschalen 9 und 10, von der die erste Halbschale 9 fest mit der Grundplatte 3 verbunden und die zweite Halbschale 10 mittels der Federeinrichtung 8 gegen die erste Halbschale 9 vorgespannt ist. Die zweite Halbschale 10 ist darüber hinaus translatorisch verstellbar. Dazu weist die zweite Haltschale 10 zumindest zwei Langlöcher 11 und 11' (vgl. 4) auf, die von zwei fest mit der Grundplatte 3 verbundenen Führungsstifte 12 und 12' durchgriffen werden und so die translatorische Verstellbewegung der zweiten Halbschale 10 führen.As in particular the 3 and 4 As can be seen, the polygonal socket 7 consists of two half-shells 9 and 10, of which the first half-shell 9 is firmly connected to the base plate 3 and the second half-shell 10 is pre-tensioned against the first half-shell 9 by means of the spring device 8. The second half-shell 10 is also translationally adjustable. For this purpose, the second holding shell 10 has at least two elongated holes 11 and 11' (cf. 4 ) through which two guide pins 12 and 12' firmly connected to the base plate 3 pass and thus guide the translational adjustment movement of the second half-shell 10.

Die Grundplatte 3 und die beiden Halbschalen 9 und 10 können generell aus Kunststoff ausgebildet sein, wogegen der Haltearm 4 beispielsweise aus Kunststoff oder aus Leichtmetall, insbesondere als Aluminiumstrangpressprofil ausgebildet sein kann.The base plate 3 and the two half-shells 9 and 10 can generally be made of plastic, whereas the holding arm 4 can be made of plastic or light metal, for example, in particular as an extruded aluminum profile.

An einem freien Ende des Haltearms 4 ist gemäß den 1 und 2 eine spannbare Greifeinrichtung 13 angeordnet, in welcher die zu montierende Baugruppe 2 einspannbar und dadurch fixierbar ist. Die Greifeinrichtung ist darüber hinaus vorzugsweise über ein Kugelgelenk am Haltearm 4 angebunden und dadurch nahezu beliebig verstellbar. Generell wird die erfindungsgemäße Montageeinrichtung 1 zur Montage von Baugruppen 2 bei Kraftfahrzeugen verwendet, wobei die Baugruppe 2 beispielsweise als Kühlwasserschlauchpaket ausgebildet sein kann.At one free end of the holding arm 4, according to the 1 and 2 a tensionable gripping device 13 is arranged, in which the assembly 2 to be assembled can be clamped and thus fixed. The gripping device is also preferably connected to the holding arm 4 via a ball joint and is therefore adjustable almost as desired. In general, the assembly device 1 according to the invention is used for assembling assemblies 2 in motor vehicles, wherein the assembly 2 can be designed as a cooling water hose package, for example.

Die erfindungsgemäße Montagevorrichtung 1 ermöglicht es, die zu montierende Baugruppe 2 sicher und zuverlässig zu fixieren und gleichzeitig unterschiedliche Montagepositionen einzunehmen, und zwar durch ein einfaches Verdrehen des Haltearms 4 um dessen Längsachse 5. Beim Verdrehen des Haltearms 4 wird durch den daran angeordnete Außenmehrkant 6 der Innenmehrkant 7 aufgeweitet, das heißt die zweite Halbschale 10 translatorisch verstellt, wobei die Federeinrichtung 8 eine selbsttätige Rückstellung der zweite Halbschale 10 sorgt und dadurch die zu montierende Baugruppe 2 in vordefinierten Drehwinkelstellungen fixiert. Mit der erfindungsgemäßen Montageeinrichtung 1 erleichtert sich die Montage der Baugruppe 2 erheblich, da diese unterschiedlichste Montagepositionen ermöglicht, ohne dass die Baugruppe 2 aufwändig ein- bzw. ausgespannt werden muss. Zugleich lässt sich die erfindungsgemäße Montageeinrichtung 1 aus kostengünstigen Komponenten fertigen und leicht an individuelle Baugruppen 2 anpassen.The assembly device 1 according to the invention makes it possible to fix the assembly 2 to be assembled safely and reliably and at the same time to assume different assembly positions by simply rotating the holding arm 4 about its longitudinal axis 5. When the holding arm 4 is rotated, the inner polygon 7 is widened by the outer polygon 6 arranged thereon, i.e. the second half-shell 10 is adjusted in a translational manner, the spring device 8 ensuring that the second half-shell 10 is automatically reset and thereby fixes the assembly 2 to be assembled in predefined angle positions. The assembly device 1 according to the invention makes the assembly of the assembly 2 considerably easier, since it enables a wide variety of assembly positions without the assembly 2 having to be laboriously clamped or unclamped. At the same time, the assembly device 1 according to the invention can be manufactured from inexpensive components and easily adapted to individual assemblies 2.

Claims

Assembly device (1) for assembling in particular assemblies (2) for motor vehicles, with a base plate (3) and a holding arm (4) which projects perpendicularly therefrom and is rotatable about its axis (5), on which an external polygon (6) is arranged, which is received in a complementarily designed and prestressed internal polygon (7) arranged on the base plate (3), wherein the internal polygon (7) is designed in such a way that it enables the external polygon (6) to be rotated by expanding against the prestress, while in predefined rotational positions it fixes the holding arm (4) in a rotationally fixed manner by a positive connection between the internal polygon (7) and the external polygon (6).

Assembly equipment according to Claim 1 , characterized in that the inner polygon (7) consists of two half-shells (9, 10), of which the first half-shell (9) is fixed to the base plate (3) and the second half-shell (10) is prestressed against the first half-shell (9) by means of a spring device (8).

Assembly equipment according to Claim 1 or 2 , characterized in that the inner polygon (7) is designed as an internal hexagon and the outer polygon (6) is designed as an external hexagon.

Assembly equipment according to Claim 2 or 3 , characterized in that the second half-shell (10) has at least two elongated holes (11, 11') through which two guide pins (12, 12') firmly connected to the base plate (3) pass and thus guide a translational adjustment movement of the second half-shell (10).

Assembly device according to one of the Claims 2 until 4 , characterized in that the base plate (3) and the two half-shells (9,10) are made of plastic and the holding arm (4) is made of light metal.

Assembly device according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that a tensionable gripping device (13) is arranged at a free end of the holding arm (4), in which the assembly (2) to be mounted can be clamped and thereby fixed.

Assembly equipment according to Claim 6 , characterized in that the gripping device (13) is connected to the holding arm (4) via a ball joint.

Assembly device according to one of the Claims 1 until 7 , characterized in that the mounting device (1) is designed for mounting a cooling water hose package.

Assembly device according to one of the Claims 1 until 8th , characterized in that the holding arm is designed as an extruded aluminum profile.